Представлены результаты применения продукта окисления бензола (ПОБ) в барьерном разряде в качестве добавки к присадке ингибирующего действия для парафинистых и высокопарафинистых нефтей. Предложенная присадка состоит из сополимера алкилакрилатов с акрилатом додециламина и ПОБ при соотношении 15 : 1 мас. %. Окисление бензола воздухом в барьерном разряде протекает преимущественно до фенола (~77.3 мас. %), двухатомных фенолов и незначительного количества высокомолекулярных соединений. Влияние присадки (в сочетании с ПОБ) в количестве 0.03-0.05 мас. % оценивали по изменению реологических характеристик и температуры застывания парафинистой и высокопарафинистой нефтей с высоким содержанием смолисто-асфальтеновых компонентов. Композиция, содержащая полимер и ПОБ, дополнительно снижает количество асфальтосмолопарафиновых отложений на 1.5-2.5 г, что дает прирост ингибирующей способности на 10-12 %. Депрессия температуры застывания нефтей составляет в среднем 46 °С. Значения динамической вязкости исследуемых нефтей в присутствии присадки снижаются в среднем в 2.2 раза.
Н.Е. Шишкин
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия ns45n63@yandex.ru
Ключевые слова: интенсивность испарения, тепло- и массообмен, нуклеация пузырьков пара
Страницы: 345-356
Рассматривается влияние размера капель воды, температуры и скорости обтекаемой струи сухого воздуха на интенсивность испарения. С помощью систематических исследований с использованием тепловизора показано, что температура межфазной границы спонтанно меняется. Предполагается, что неравномерность температуры на поверхности обусловлена выходом нанопузырьков пара и может быть охарактеризована их скоростью истечения. Получены эмпирические закономерности интенсивности выхода пузырьков из капли как в зависимости от времени и диаметра, так и в критериальной форме.
Теоретически и экспериментально проанализировано избыточное давление за пластиной, вызванное высокоскоростным ударом летящего реагирующего элемента из ПТФЭ/Al/W. Энергия реагирующих материалов ПТФЭ/Al/W рассчитана путем анализа химической реакции компонентов. С использованием теории одномерной ударной волны и характеристик энерговыделения реагирующего элемента разработана аналитическая модель избыточного давления за пластиной. На основе экспериментальных данных получена зависимость потери массы инициированного реагирующего материала от скорости соударения с пластиной алюминия и от ее толщины. Результаты показывают, что разработанная теоретическая модель может быть использована для оценки избыточного давления в условиях эксперимента при ударе реагирующим элементом по алюминиевой пластине.
В.И. Брагин1, И.И. Бакшеева1, А.А. Плотникова1, Е.А. Бурдакова1,2 1Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия irina_igorevna@mail.ru 2Институт химии и химической технологии СО РАН, Красноярск, Россия
Ключевые слова: Наночастицы, магнетит, функционализация, сорбент, тиоктовая кислота
Страницы: 134-143
Обоснована перспективность использования функционализированных магнитных наночастиц для извлечения металлов из технологических растворов и кондиционирования промышленных сточных вод. Приведены результаты экспериментальных исследований по извлечению меди из растворов с использованием магнитного наносорбента на основе магнетита, функционализированного тиоктовой кислотой. Определены характеристики сорбции в зависимости от исходной концентрации растворов в сравнении с нефункционализированным наноразмерным магнетитом. Описан механизм формирования медьсодержащего осадка, включающий хемосорбцию на активных центрах тиоктовой кислоты, сорбцию на чистой поверхности магнетита и дальнейшую перекристаллизацию сорбата в собственные минеральные медьсодержащие фазы. Изучен фазовый состав меди в осадке, показана возможность ее извлечения. Предложена технология кондиционирования медьсодержащих растворов. При стадиальном использовании магнитного наносорбента достигается очистка технологических растворов до норм предельно допустимых концентраций с одновременным получением концентрата для последующей гидрометаллургической переработки.
А.В. Петрова1,2, А.Л. Богословцева1,2, С.В. Старинский1,2, А.И. Сафонов1 1Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия koltekreit@gmail.com 2Новосибирский национальный исследовательский государственный университет alenka_bogos@mail.ru
Ключевые слова: тлеющий разряд, обработка кремния, окисление, смачиваемость, гидрофильность
Страницы: 131-136
Показана возможность изменения морфологии поверхности кремния при определенных параметрах тлеющего разряда. Установлено, что при обработке плазмой тлеющего разряда основным процессом, влияющим на морфологию поверхности, является окисление. В результате обработки в исследуемом диапазоне параметров наблюдаются различные стадии процесса окисления поверхности: образование равномерного оксидного слоя, формирование нано- и микроструктур оксида кремния. Показано, что указанные процессы приводят к модификации поверхности, которая приобретает устойчивые гидрофильные и супергидрофильные свойства.
В.В. ЗУЕВ, Е.С. САВЕЛЬЕВА, Е.А. СИДОРОВСКИЙ
Институт мониторинга климатических и экологических систем CO РАН, Томск, Россия vzuev@list.ru
Ключевые слова: стратосферный полярный вихрь, метод оконтуривания, геопотенциал
Страницы: 417-420
Приводится сравнение основных характеристик арктического полярного вихря, полученных по данным GSFC NASA (средняя скорость зонального ветра на 60° с.ш., средняя температура в области 60-90° с.ш.) и методом оконтуривания вихрей с помощью геопотенциала (средняя скорость ветра по границе вихря, средняя температура внутри вихря), на примере трех крупнейших арктических озоновых аномалий и в среднем за 1979-2021 гг. Средняя скорость ветра по границе вихря согласно методу оконтуривания в среднем в два раза выше средней скорости зонального ветра на 60° с.ш. и составляет в январе 37,3 ± 5,6 и 58,9 ± 13,1 м/с на уровнях 50 и 10 гПа соответственно. Средняя температура внутри вихря, согласно методу оконтуривания, в целом на 5 °С ниже средней температуры в области 60-90° с.ш. в нижней стратосфере. Полученные количественные характеристики расширяют представление о динамике арктического полярного вихря в нижней стратосфере.
На примере сравнения разновременных ландшафтных карт продемонстрировано изменение антропогенных урочищ ключевых участков, вызванное деятельностью человека, в течение длительных временных периодов. В качестве ключевых участков выбраны два населенных пункта в Приморском крае - пгт Хрустальный и г. Дальнегорск. Данные участки входят в пределы Сихотэ-Алинского биосферного района, охватывающего ненарушенные природные ландшафты (в том числе в Сихотэ-Алинском природном биосферном заповеднике), участки интенсивной деятельности горной и лесной промышленности. В основе карт антропогенных урочищ лежат материалы, полученные в ходе полевых исследований, и архивные аэрофотоснимки. В процессе их анализа определены степень и характер изменения ландшафтного покрова, количественные показатели таких изменений, основные антропогенные факторы, влияющие на трансформацию ландшафтов исследуемых районов. Установлено, что площади антропогенных урочищ увеличились прежде всего под воздействием двух антропогенных факторов - горнопромышленной деятельности и развития населенных пунктов. Для ключевого участка Хрустальный расширение площади антропогенных урочищ составило более 100 %, для Дальнегорска - 10 %. Площадь урочищ, сменивших свой класс в течение рассматриваемых периодов, для Хрустального и Дальнегорска составила 9 и 7 % от общей площади трансформированных земель соответственно. Основные изменения среди классов урочищ обусловлены урбанизацией населенных пунктов и замещением традиционной деревянной застройки капитальной среднеэтажной, а также вторичным использованием существующих горнопромышленных ландшафтов.
Представлены результаты многолетнего мониторинга (2002-2017 гг.) состояния эпифитного лишайника Hypogymnia physodes на территории воздействия Средне-Тиманского бокситового рудника (Республика Коми), где основным загрязнителем окружающей среды является пыль с преобладанием в ее составе Al и Fe. Выделены три периода реакции лишайника на загрязнение: шоковый, максимальных изменений, адаптации. В результате загрязнения значительно снизилось проективное покрытие вида, увеличилась доля некрозов талломов, уменьшились их линейные размеры. Через десять лет после начала мониторинга показатели жизненного состояния H. physodes стали стабилизироваться, а затем и улучшаться, что можно объяснить адаптацией лишайника к хроническому загрязнению среды пылевыми выпадениями. Изучение динамики содержания основных поллютантов показало, что в процессе эксплуатации рудника происходит их накопление в талломах лишайника в ряду: Al > Fe > Ni > Cu > Pb.
Интенсивная угледобыча на территории нашей страны, связанная с увеличением доли экспорта твердого топлива за рубеж, способствует развитию логистической инфраструктуры и вместе с тем ухудшению экологической ситуации вблизи угольно-добывающих предприятий. Один из путей борьбы с пылящими поверхностями, в том числе с высокодисперсными частицами угольной пыли, - их обработка гидрофобизирующей кремнийорганической эмульсией. Однако до сих пор не решен вопрос повышения гидрофобности покрытий, образованных эмульсией. Этот показатель оценивается путем определения значений краевого угла смачивания. В данной работе по изменению величины краевого угла смачивания пленок оценена эффективность модифицирования и коалесцирующей способности различных добавок в составе водных эмульсий кремнийорганической жидкости ГКЖ-94. Показаны зависимости изменения смачиваемости пленок от модификатора и коалесцента и их количества в составе эмульсии. Зависимости изменения краевого угла смачивания от количества применяемого модификатора и коалесцента построены на основе полиномиальной аппроксимации функций. Установлено, что предварительная модификация эмульгатора приводит к увеличению жесткости поливинилового спирта, в связи с чем затрудняется коалесценция частиц эмульсии. В результате сравнительного анализа также установлено, что наилучшие показатели краевого угла смачивания покрытий отмечаются у составов эмульсии с эмульгатором, модифицированным малым количеством глутарового альдегида, при высокой концентрации этиленгликоля как коалесцента. Использование глутарового альдегида в количестве 0.1-0.25 % от общей массы эмульсии, а этиленгликоля - 3-6 % позволит увеличивать краевой угол сформированных покрытий до 125°.
М.Н. АЛЕКСЕЕВА, Д.В. ФЕДОРОВ, И.В. РУССКИХ, И.Г. ЯЩЕНКО
Институт химии нефти СО РАН, Томск, Россия amn@ipc.tsc.ru
Ключевые слова: нефтеразливы, нефтезагрязненные земли, карта растительного покрова, NDVI, космические снимки, ИК-спектрометрия
Страницы: 513-520
Представлен комплексный подход к мониторингу нефтезагрязненного почвенно-растительного покрова с использованием дистанционных и наземных методов. Обработка космических снимков Sentinel-2 средствами программы Multispec позволила классифицировать нефтезагрязненные земли, разные типы растительного покрова, объекты инфраструктуры. Отражены методические вопросы картографирования по космоснимкам и верификации полученного результата по фотографиям. Составлена карта, отражающая природно-антропогенную структуру территории Нефтеюганского района ХМАО в условиях нефтегазодобычи, на которой отображены 10 типов растительного покрова, 3 типа антропогенных объектов, нефтезагрязненные земли. Для оценки возобновления древесного и травяного ярусов рассчитан вегетационный индекс NDVI. Значения NDVI на нефтезагрязненных участках на 0,1-0,3 меньше, чем на фоновых. В даты космической съемки, близкие к датам наземных исследований, NDVI = 0,45 (8.08.2020 г.) и 0,42 (23.08.2021 г.) на нефтезагрязненных осоково-сфагновых участках. В мелколиственном и светлохвойном лесу на площадках со свежими нефтеразливами NDVI = 0,32 (25.09.2020 г.) и 0,42 (23.08.2021 г.). Концентрация нефтепродуктов в загрязненных образцах почвы лежит в пределах 280-580 г/кг с превышением ориентировочно допустимых концентраций в 70-145 раз.
С.Б. Кузнецов
Новосибирский государственный университет экономики и управления «НИНХ», Новосибирск, Российская Федерация sbk@ngs.ru
Ключевые слова: бифуркация, экономическое число, траектория развития экономики, предельный цикл, неустойчивость экономики, квазипериодичность экономики
Страницы: 182-194
В статье рассматривается математическое определение пространства состояний макроэкономики, где каждая точка представляет собой определенное распределение прироста основных факторов производства - трудовых ресурсов, капитала и природных ресурсов. Исследуется нарушение устойчивого режима экономического развития, описываемого системой дифференциальных уравнений в частных производных. В статье исследуется феномен устойчивого экономического развития, а также наличие более одного режима устойчивого экономического развития в зависимости от политических и международных факторов. Подробно описывается роль периодического развития в экономике и наличие множественных аттракторов, создающих различные устойчивые режимы. Возникающее многообразие устойчивых режимов является решением нелинейных дифференциальных уравнений. Исследуется процесс неустойчивости, возникающий, когда экономическое число, определяющее конкретную экономику, продолжает увеличиваться после достижения своего первого критического значения. Дальнейшее увеличение экономического ряда приводит к неустойчивости периодического развития. Траекторный анализ производственных факторов выполняется по методике, представленной Л.Д. Ландау и Е.М. Лифшиц. Возникшая стабилизация экономики может быть вновь нарушена при приближении экономического числа к очередному критическому значению, т.е. нестабильность вновь возникает с появлением новой частоты. После прохождения нескольких критических значений экономического числа может возникнуть устойчивый предельный цикл на торе, являющийся геометрической интерпретацией траекторий развития экономики. Возникновение устойчивого предельного цикла свидетельствует о проявлении синхронных колебаний, т.е. об исчезновении квазипериодического движения и установлении нового периодического движения. Рождение устойчивого предельного цикла препятствует возникновению режима наложенных траекторий движения с большим количеством несоизмеримых частот.
Д.Ю. Рапота, А.В. Уткин, В.М. Мочалова, С.И. Торунов, В.А. Сосиков
Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии РАН, Черноголовка, Россия daniil.yurievichr@gmail.com
Ключевые слова: тетранитрометан, ацетон, нитробензол, метанол, детонация, химпик, неустойчивость, скорость детонации, параметры Чепмена - Жуге
Страницы: 111-121
Проведены эксперименты с целью изучения процесса ударно-волнового инициирования детонации в чистом тетранитрометане и его смесях с ацетоном, нитробензолом и метанолом. Свечение детонационного фронта фиксировалось скоростными камерами в режиме щелевой развертки и покадровой съемки. Зафиксирован очаговый режим инициирования детонации как в чистом тетранитрометане, так и в его смесях с разбавителями. Установлено, что количество очагов, характер их возникновения, закономерности их роста и слияния зависят от природы разбавителей. Эволюция волновых профилей регистрировалась многоточечным лазерным интерферометром VISAR. Полученные профили скорости существенно отличаются от предсказываемых классической схемой инициирования и развития детонации при ударно-волновом воздействии.
И.Г. Антропова1, А.А. Меринов1, П.А. Гуляшинов1, Б.Б. Дамдинов2 1Байкальский институт природопользования СО РАН, Улан-Удэ, Россия 2Геологический институт им. Н. Л. Добрецова СО РАН, Улан-Удэ, Россия inan@binm.ru
Ключевые слова: Окисленные свинцово-цинковые руды, сульфидная руда, сульфидизирующий обжиг, немеханическая дезинтеграция, Озерное месторождение
Страницы: 132-141
Показана перспективность совместного обжига труднообогатимых окисленных и сульфидных свинцово-цинковых руд Озерного месторождения на стадии подготовки сырья к флотации. При совместном обжиге окисленной свинцово-цинковой руды с сульфидной рудой при 650 - 700 °С происходит селективное окисление пирита с образованием серосодержащих агентов и сульфидирование труднообогатимых окисленных минералов свинца и цинка. Экспериментально доказано, что селективное окисление пирита сопровождается дезинтеграцией по межфазным границам сульфидных минералов свинца и цинка. Основными продуктами взаимодействий являются ZnS, PbS, Fe3O4, Fe2O3, что значительно облегчит дальнейшее флотационное обогащение. Использование предлагаемого способа переработки полиметаллических руд позволит вовлечь в производство не только окисленные свинцово-цинковые руды, но и труднообогатимые сульфидные, увеличить срок работы горнодобывающего предприятия и снизить техногенную нагрузку на окружающую среду. Образцы охарактеризованы методами рентгенофазового анализа, дифференциальной сканирующей калориметрии, оптической микроскопии, химического анализа и методом Ритвельда с использованием программы TOPAS.
Методом смешения на массивном калориметре c изотермической оболочкой проведены измерения энтальпии и теплоемкости интерметаллического сплава Mg2Ca в интервале температур 298,15 - 1177,0 K в твердом и жидком состояниях. Погрешность полученных результатов по энтальпии и теплоемкости не превышает 0,2 и 2 % соответственно. Определена энтальпия плавления интерметаллида Mg2Ca, равная (483 ± 3) Дж/г. Показано, что теплоемкость расплава Mg2Ca постоянная в интервале 993,2 - 1177,0 K. Проведено сравнение данных настоящей работы с результатами других авторов.
Б.В. Семисалов1,2 1Институт математики им. С. Л. Соболева СО РАН, Новосибирск, Россия vibis@ngs.ru 2Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: полимерная жидкость, мезоскопическая модель, цилиндрический канал, течение пуазейлевского типа, точное решение, особые точки
Страницы: 139-151
С использованием реологической мезоскопической модели Покровского - Виноградова получены разрешающие уравнения, описывающие стационарные течения несжимаемой вязкоупругой полимерной жидкости в цилиндрическом канале. Найдены точные решения уравнений и сформулированы ограничения для значений реологических параметров, обеспечивающие существование этих решений. Получены результаты, позволяющие описать процесс разрушения ламинарного течения пуазейлевского типа. Главную роль в этом процессе с точки зрения механики играют размер и ориентация макромолекул полимерной жидкости, с точки зрения математики - особые точки найденных решений
Изучены закономерности протекания реакции этоксилирования производных бензойной кислоты при взаимодействии с полиэтиленгликолем, осуществляемой методом механохимического твердофазного синтеза в вибрационном аппарате. Проанализированы условия проведения механохимических реакций для увеличения степени превращения исходных реагентов в продукты реакции. Продукты реакции этоксилирования охарактеризованы методами ИК-спектроскопии, кислотно-основного потенциометрического титрования, тензиометрии и дилатационной реологии. Установлено, что степень превращения исходных реагентов в продукты реакции этоксилирования зависит от природы заместителя и его положения в бензольном кольце. Степень превращения в продукты реакции выше в случае орто-замещенных производных бензойной кислоты. Показано, что соли этоксилированных производных бензойной кислоты проявляют выраженные поверхностно-активные свойства на границе раздела "раствор - воздух".
Методом просвечивания образцов узким пучком гамма-излучения измерена плотность жидких смесей фторидов лития и калия с содержанием 51,2 и 71,1 мол. % LiF, в интервале температур от ликвидуса до 1000 -1190 K. Для смеси околоэвтектического состава (51,2 мол. % LiF) впервые непосредственно определены относительный скачок плотности при фазовом переходе «твердое тело - расплав» и плотность в твердом состоянии вблизи температуры плавления. На основе экспериментальных и литературных данных построены концентрационные зависимости мольного объема и объемного коэффициента теплового расширения для жидкой системы LiF - KF. Установлено, что полученные зависимости близки к концентрационным зависимостям соответствующих термических свойств для идеальных растворов.
С.А. Кондратьев, И.А. Коновалов
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия kondr@misd.ru
Ключевые слова: Флотация, галенит, физически сорбируемый собиратель, ксантогенат свинца, рН среды, скорость растекания собирателя
Страницы: 118-129
Предложен механизм флотации галенита, основанный на совместной работе химически сорбированного собирателя и физически закрепившегося ксантогената свинца в молекулярной форме. Экспериментально установлено, что продукты взаимодействия ксантогената с ионами свинца обладают поверхностной активностью, зависящей от соотношения их концентраций и рН раствора. В щелочной области они растекаются по границе раздела “газ - вода” и могут удалять жидкость из прослойки, разделяющей минеральную частицу и пузырек газа. В слабокислой среде и повышенном мольном соотношении катионов свинца к анионам ксантогената скорость растекания продуктов взаимодействия снижается. Механизм работы физически сорбируемого собирателя позволил раскрыть причины высокой флотируемости галенита в щелочном диапазоне рН и снижение флотируемости в слабокислой области.
"Е.А. Коломак1,2"
"1Институт экономики и организации промышленного производства СО РАН, Россия, Новосибирск ekolomak@academ.org 2Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Россия, Новосибирск"
Ключевые слова: Предприятие, производительность, рентабельность, факторы, микроэкономический анализ, эмпирический анализ, Новосибирская область
Страницы: 307-321
В статье исследуется влияние структурных, институциональных и пространственных факторов на показатели функционирования бизнеса в регионе. Исследование опиралось на информацию о предприятиях Новосибирской области за 2019-2020 гг., представленную в базе данных СПАРК-Интерфакс. Эмпирический анализ выполнен с помощью регрессионных моделей, использован подход на основе расширенной производственной функции, в рамках которого наряду с активами и оплатой труда оценивалось влияние на выручку и прибыль предприятий таких факторов, как отраслевая принадлежность, возраст фирмы, форма собственности, расстояние до региональной столицы. Оценки выявили более высокие показатели производительности и рентабельности у частных предприятий и молодого бизнеса, что является аргументом в пользу поддержки предпринимательства и новых фирм в регионе. Более высокие продуктивность и прибыльность бизнеса в промышленности и сфере услуг по сравнению с сельским хозяйством свидетельствуют о целесообразности помощи аграрному сектору. Результаты анализа показали значимый вклад агломерационных эффектов в результаты работы фирм Новосибирской области, который сопоставим со среднероссийскими оценками, и это говорит о запросе на реализацию транспортных и инфраструктурных проектов, снижающих издержки взаимодействия бизнеса.
Исследовались детонация облака капель n-гептана в воздухе и влияние размера капель на этот процесс. Разработан численный алгоритм моделирования двухфазного реагирующего сжимаемого потока с использованием одноступенчатой химической реакции. Основное внимание уделяется влиянию размера капли на скорость и давление за фронтом детонационной волны. Определено, что верхний предел размера капель соответствует самоподдерживающейся детонационной волне. Показано, что в случае капель среднего размера параметры детонации выше, чем при детонации газового топлива или жидкого с каплями большого размера. Анализ характеристик потока за волной подтверждает влияние размера капель на параметры волны.
М.К. Чернявский, А.М. Плюснин, А.В. Украинцев
Геологический институт им. Н.Л. Добрецова СО РАН, Улан-Удэ, Россия mitchel1977@mail.ru
Ключевые слова: гидротермы, химический состав воды, кремниевый геотермометр, разломы, рекреационный потенциал, бальнеология
Страницы: 127-135
Представлены результаты исследований термального Енгорбойского источника, расположенного в Закаменском районе Республики Бурятия (юго-западное Забайкалье). Этот источник уникален по химическому составу и геологическим условиям расположения. Он является единственным представителем азотных терм за пределами Байкальской рифтовой зоны в Западном Забайкалье и связан с Байкальским сводовым неоген-четвертичным поднятием. Его разгрузка происходит в отрогах Джидинского хребта, принадлежащего системе Хамар-Дабан. Представлены особенности геолого-географического строения территории и гидрогеологические условия разгрузки. Выявлено, что источник разгружается в трещиноватых породах, сформировавшихся в условиях растяжения при вздымании массива палеозойских гранитов. Установлено, что выход источника находится на пересечении крупного разлома северо-западного простирания с субширотным разломом. Сделан вывод, что состав воды источника формируется при контакте с интрузивными, эффузивными, метаморфическими и осадочными горными породами палеозойского, мезозойского и четвертичного возраста. Приведены новые данные о макро- и микроэлементном составе воды. Исследование показало, что по химическому составу воды источника относятся к гидрокарбонатно-хлоридно-сульфатному кальциево-натриевому типу с минерализацией выше 1 г/л. Подтверждено, что для источника характерны высокие содержания бальнеологически активных компонентов - хлорида, фторида, кремниевой кислоты. С помощью кремниевого геотермометра рассчитаны максимальная температуры воды и глубина формирования терм, которые составляют 82 °С и 3,6 км соответственно. Дана характеристика современного состояния и перспективы использования источника для лечебных и рекреационных целей.
А.М. Ильясов, В.Н. Киреев
Уфимский университет науки и технологий, Уфа, Россия amilyasov67@gmail.com
Ключевые слова: нестационарное течение, билинейный поток, магистральная трещина, аналитическое решение
Страницы: 124-138
Рассматривается задача о мгновенной закачке или отборе ньютоновской жидкости через нагнетательную или добывающую скважину в бесконечный пласт с вертикальной магистральной трещиной постоянной ширины при заданных постоянных забойном давлении на скважине и пластовом давлении. Найдены аналитические решения для полей давления в трещине и пласте при закачке или отборе жидкости, а также для скорости течения в трещине. Получены явное выражение для утечки (притока) жидкости из трещины в пласт (из пласта в трещину) и уравнения траекторий частиц в трещине и пласте. Для полученных решений построены поля давления, распределения скорости жидкости в трещине и утечек жидкости из конечной трещины в ограниченный пласт при различных значениях проницаемости пласта
В.В. Тараканов1,2, К.Г. Хомутова1 1Западно-Сибирское отделение Института леса им. В. Н. Сукачева Сибирского отделения Российской академии наук - филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения “Федеральный исследовательский центр “Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук”, Новосибирск, Россия tarh012@mail.ru 2Новосибирский государственный аграрный университет, Новосибирск, Россия
С применением шести полиморфных микросателлитных маркеров ядерной ДНК в зоне деятельности нефтекомплекса Западной Сибири проведено пилотное обследование трех близко расположенных популяций сосны Pinus sylvestris L. - суходольной, болотной и "техногенной" (возникшей на песчаном основании кустовой площадки бурения). Показано, что исследуемые популяции довольно близки по основным параметрам генетической изменчивости, оцениваемой по шести полиморфным локусам. При этом обнаружены небольшие, но статистически значимые различия между суходольной и болотной популяциями, в том числе по FIS. "Техногенная" популяция занимает промежуточное положение между изученными естественными популяциями и не обнаруживает статистически значимых отличий от них. Высказаны предположения о том, что наиболее вероятной причиной последнего является формирование "техногенных" молодняков сосны из смеси генотипов суходольной и болотной популяций, а также о том, что появление уникальных (приватных) аллелей в "техногенной" и смежной с ней болотной популяциях может быть индуцировано химическим загрязнением.
О.В. САЛИЩЕВА, Ю.В. ТАРАСОВА, Н.Е. МОЛДАГУЛОВА, Т.А. ЛАРИЧЕВ
Кемеровский государственный университет, Кемерово, Россия salishchevaov@mail.ru
Ключевые слова: адсорбция, тяжелые металлы, модели адсорбции, горелая порода, очистка воды
Страницы: 584-589
Адсорбционная очистка промышленных сточных и пластовых вод от металлов-токсикантов позволяет снизить антропогенную нагрузку на водные объекты. Показана эффективность использования адсорбента, полученного на основе местного минерального сырья, – горелой породы Ерунаковского каменноугольного месторождения (Кемеровская область) – для удаления ионов тяжелых металлов из водных растворов. Изучены кинетика процесса извлечения катионов кадмия из водных растворов, модели адсорбции Фрейндлиха, Ленгмюра и Дубинина-Радушкевича и их соответствие для описания процесса извлечения ионов тяжелых металлов из водных растворов на горелой породе. Установлена зависимость адсорбции от кислотности среды (рН). Максимальная адсорбционная способность от 30 до 40 мг/г была достигнута при рН 12.0. Химическая модификация щелочью (NaOH) при рН 12.0 приводит к увеличению степени извлечения ионов кадмия. В исследуемом диапазоне концентраций модели изотерм Фрейндлиха и Ленгмюра в большей степени соответствуют экспериментальным данным о равновесной адсорбции ионов металлов на горелой породе по сравнению с моделью Дубинина-Радушкевича.
В статье рассматриваются физико-химические и тепловые процессы при конверсии метана в синтез-газ в неизотермических условиях в микроструктурных реакторах-теплообменниках на основе микроканалов. Предложен метод синтеза композитного тонкослойного катализатора на основе родия для проведения паровой конверсии метана и монооксида углерода, приведены результаты экспериментальных и численных исследований особенностей паровой конверсии в условиях управляемого теплового режима микроканального реактора. Получено определяющее влияние тепловых процессов на скорость и последовательность многостадийных гетерогенных реакций, разработаны методы управления процессом паровой конверсии для достижения высокой полноты химических превращений.
Н.И. Кириченко1,2, Ю.Н. Баранчиков1 1Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН - обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН, Красноярск, Россия nkirichenko@yahoo.com 2Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия
Ключевые слова: клены, арбаретумы, растения-интродуценты, Ypsolopha chazariella (Mann, 1866), массовые повреждения, Сибирь
Страницы: 100-108
Сообщается о значительном повреждении листьев клена татарского ( Acer tataricum L.) в дендрарии Института леса им. В. Н. Сукачева СО РАН (ИЛ) в г. Красноярске и Центральном сибирском ботаническом саду СО РАН (ЦСБС) в г. Новосибирске. В 2008-2009 и 2023 гг. в среднем до 70 % апикальных листьев этого растения к середине лета несли погрызы. При этом к. приречный ( A. tataricum subsp. ginnala (Maxim.) Wesm.), произрастающий в соседстве с к. татарским в обоих дендрариях, был поражен не более чем на 35 %. Единичные характерные повреждения (не более чем на 5 % листьях в нижней части кроны деревьев) были выявлены на европейском к. платановидном ( A. platanoides L.) в дендрарии ИЛ. На европейском к. полевом ( A. campestre L.) и североамериканском к. ясенелистном ( A. negundo L.) в дендрарии ИЛ и в ЦСБС следы дефолиации отсутствовали. По косвенным признакам, в частности по основному кормовому растению (к. татарскому), типу повреждения (формированию свертков из листьев на концах ветвей в начале лета и заметных погрызах на листьях к середине лета), жизненному циклу (развитию гусеничной стадии приблизительно с середины мая по конец июня, покиданию листовых убежищ перед окукливанием) в двух сибирских дендрариях на кленах предположительно вредит чужеродный вид ипсолофа ( Ypsolopha chazariella ) из семейства серпокрылые моли (Ypsolophidae, Lepidoptera). В статье обсуждается перспективность использования коллекций дендрариев и ботанических садов для своевременного выявления чужеродных вредоносных видов насекомых.
Представлены результаты лабораторных исследований обогатимости тонкозернистых лежалых хвостов Ковдорского ГОКа. Исследованы действия реагентов-собирателей жирных кислот таллового масла (ЖКТМ). Методом беспенной флотации показана высокая селективность реагента Berol-2015 по отношению к апатиту. По результатам лабораторных флотационных испытаний установлено, что при использовании собирателя ЖКТМ содержание P2O5 в концентрате не превышает 24.4 %, несмотря на высокую степень обесшламливания питания флотации (~ 70.0 %). При работе с собирателем Berol-2015 получен концентрат с содержанием 35.0 - 37.7 % P2O5 без предварительного обесшламливания.
Приведена модель инициирования взрывного разложения композитных материалов на основе слабопоглощающих излучение бризантных ВВ и ультрадисперсных металлических включений при воздействии импульсов лазерного излучения наносекундной длительности. Модель базируется на экспериментальных результатах, полученных при исследовании взрывного разложения тэна с включениями ультрадисперсных металлических частиц (Al, Ni, Fe). В рамках модели сформулирован научно-обоснованный алгоритм определения состава материала с минимальными порогами лазерного инициирования взрывного разложения, который позволяет заменить большую часть экспериментов теоретическими расчетами и оптико-акустическими измерениями. Алгоритм верифицирован по данным лазерного инициирования гексогена с включениями ультрадисперсных частиц железа.
Численно исследовано влияние различных физических механизмов на стадии схлопывания парового пузыря и последующего образования кумулятивной струи в процессе лазерно-индуцированного кипения вблизи торца тонкого волновода, погруженного в холодную жидкость. В зависимости от интенсивности испарения выделено и описано три режима процесса
А.С. ФИЛИМОНОВ1, А.А. ЧЕПАНОВА2, М.А. МИХАЙЛОВА2, О.А. ЛУЗИНА1, А.Л. ЗАХАРЕНКО2, Н.Ф. САЛАХУТДИНОВ1, О.И. ЛАВРИК2 1Новосибирский институт органической химии им. Н. Н. Ворожцова СО РАН, Новосибирск, Россия alfil@nioch.nsc.ru 2Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, Новосибирск, Россия arinachepanova@mail.ru
Ключевые слова: усниновая кислота, производные усниновой кислоты, ингибиторы Tdp1 и Tdp2, противоопухолевые свойства, топотекан
Страницы: 718-727
Тирозил-ДНК-фосфодиэстеразы 1 и 2 (Tdp1 и Tdp2) - ферменты репарации ДНК, которые рассматриваются как потенциальные мишени для вспомогательной противоопухолевой терапии в комбинации с ингибиторами топоизомераз. Наиболее эффективные ингибиторы Tdp1 были обнаружены среди производных вторичного метаболита лишайников усниновой кислоты, сенсибилизирующее действие которых в сочетании с ингибитором топоизомеразы 1 топотеканом подтверждено в экспериментах на культурах клеток и на животных моделях. Описаны новые производные усниновой кислоты, синтезированные на основе ранее полученных ингибиторов Tdp1 путем введения аннелированного с кольцом С дибензофуранового остова пиразольного цикла, что позволяет снизить собственную токсичность получаемых соединений. Найдены новые дуальные ингибиторы Tdp1 и Tdp2 в микромолярном диапазоне концентраций.
"М.Ю. Скопина1, Е.В. Кузнецова1,2, Д.Б. Косолапов1,3"
"1Институт биологии внутренних вод им. И. Д. Папанина РАН, Борок, Россия skopina@ibiw.ru 2Лаборатория “AquaBioSafe”, Тюменский государственный университет, Тюмень, Россия 3Череповецкий государственный университет, Череповец, Россия"
Ключевые слова: гетеротрофный бактериопланктон, размерно-морфологические группы, численность, биомасса, взвешенные частицы, средняя и нижняя Обь
Страницы: 893-907
Бактерии выполняют важные и разнообразные функции в экосистемах крупных рек. В среднем и нижнем течении р. Оби в районах городов и населенных пунктов определяли уровень количественного развития и изучали характер пространственного распределения гетеротрофного бактериопланктона и его размерно-морфологических групп. Вода реки характеризовалась высоким содержанием взвешенных частиц (в среднем (2,22 ± 0,21) × 106 мл-1), к которым была прикреплена значительная часть бактерий: в среднем 41,5 % их общей численности и 35,7 % биомассы. Установлено, что концентрация взвешенных частиц и электропроводность воды находятся среди главных факторов, влияющих на количественное развитие и структуру бактериопланктона. Существенное возрастание его количества, в основном за счет мелких одиночных клеток, зарегистрировано ниже впадения в р. Обь ее крупнейшего притока - Иртыша, и расположенного на его берегах г. Ханты-Мансийска. На этом участке Оби средние значения численности и биомассы бактериопланктона составляли (6,87 ± 4,99) × 106 кл/мл и 142 ± 13 мг С/м3 соответственно, что в 1,6-1,7 раза выше, чем в зонах влияния других городов. Пространственное распределение гетеротрофного бактериопланктона в р. Оби определяется главным образом динамикой водных масс, а также влиянием притоков и городов.
На основе анализа основных современных тенденций в сфере построения гиперспектральной аппаратуры показано, что при создании малогабаритных приборов нового поколения, ориентированных на применение в наземных системах наблюдения, перспективным является использование интегральных оптико-электронных схем и оптических узлов в планарном исполнении. В частности, отмечена целесообразность применения в системах сканирования микрозеркальных матриц, а в системах спектроразделения - планарных интерферометров Маха - Цендера. Это позволяет отказаться от громоздких, медленных и не всегда надёжных механических узлов и создавать приборы с оперативной регистрацией гиперспектральных изображений.
А.С. Новоселов
"Институт экономики и организации промышленного производства СО РАН, Россия, Новосибирск asnov@ieie.nsc.ru"
Ключевые слова: стратегическое планирование, управление, региональное и муниципальное развитие, пространственная дифференциация, региональная экономическая политика, эффективность управления
Страницы: 299-320
В статье исследуются проблемы стратегического планирования и управления социально-экономическим развитием регионов и муниципальных образований в новых реалиях, анализируются пространственные аспекты регионального развития. Выявлены актуальные организационные, институциональные, социально-экономические, финансовые и экономико-правовые проблемы стратегического планирования. Показано, что социально-экономическое развитие сопровождается высокой пространственной дифференциацией регионов и муниципальных образований, а стратегическое планирование, управление и институциональные механизмы недостаточно учитывают региональные особенности и особую роль пространственного фактора в обеспечении экономического роста. Обоснована необходимость системного подхода в региональном и муниципальном стратегическом планировании с целью повышения эффективности принимаемых управленческих решений. Рассмотрена эволюция подходов к стратегическому планированию в контексте усиления социально-экономических приоритетов в развитии государства. Проанализированы документы стратегического планирования, рассмотрены основные этапы формирования системы планово-прогнозных разработок в современной России. На основе обобщения опыта планово-прогнозной деятельности региональных и муниципальных органов власти предложены направления совершенствования регионального и муниципального планирования и управления, обеспечивающие повышение их эффективности.
А.В. Брюханов, Р.В. Котельников
"Центр лесной пирологии, развития технологий охраны лесных экосистем, защиты и воспроизводства лесов - филиал Всероссийского НИИ лесоводства и механизации лесного хозяйства, Красноярск, Россия flamespot@mail.ru"
Ключевые слова: спутниковая навигация, трекер, лесные пожары, безопасность пожарных, маяки безопасности, системы поддержки принятия решений
Страницы: 128-140
Представлен аналитический обзор систем спутниковой навигации с точки зрения пользовательских устройств и глобальной организации, а также приборов приема и обработки пространственной информации в контексте их использования при мониторинге и тушении пожаров в природной среде. Описаны перспективные российские и зарубежные разработки в области спутниковой навигации и передачи информации, которые позволяют существенно увеличить эффективность тушения пожаров и безопасность борьбы с огнем в природной среде. Определен наиболее оптимальный вариант управления силами и средствами пожаротушения, который предусматривает построение системы, комбинирующей возможности применения как радио-, так и спутниковых каналов связи. Данный подход позволит существенно повысить безопасность выполнения мониторинга и борьбы с природными пожарами, а также организовать современную надежную и независимую систему поддержки принятия решений, тем самым значительно улучшить качество и экономическую эффективность работ в лесном пожаротушении. Предлагаются необходимые изменения, целесообразные для преодоления имеющегося технологического отставания России от стран-лидеров в области информатизации борьбы с пожарами в природной среде.
Выполнены экспериментальные исследования обогащения хромитовой руды из месторождения Ашкале-Коп (пров. Эрзурум, Турция) с помощью концентратора Кнельсона KC-MD3 лабораторного типа. В качестве переменных величин рассмотрены следующие параметры: интенсивность подачи пульпы, расход промывной воды, доля твердого вещества в пульпе, скорость вращения чаши и размер (фракция) частиц. В результате экспериментальных исследований получен хромитовый концентрат с максиальным содержанием Cr2O3 54.68 % при скорости потока промывной воды 12 л/мин, скорости подачи пульпы 1.5 л/мин, доли твердого вещества 20 % и скорости вращения чаши 800 об./мин. Наибольшая доля извлечния (76.85 %) получена при расходе промывной воды 6 л/мин, интенсивности подачи пульпы 1.5 л/мин, доли твердого вещества 20 % и скорости вращения чаши 1080 об./мин.
Впервые представлены результаты практико-ориентированных исследований по определению масштабов социально-экономического ущерба прибрежным территориям оз. Байкал в результате максимального подъема его уровня (457,85 м по тихоокеанской системе отсчета). Полигон исследования - прибрежные байкальские территории и участки Иркутского водохранилища Иркутской области в составе Слюдянского, Иркутского и Ольхонского административных районов. При составлении реестра объектов, попадающих в зону потенциального затопления, использовались база открытых публичных данных Единого государственного реестра недвижимости, пакет рабочих крупномасштабных картографических материалов и снимков. Экспедиционные поездки позволили уточнить, скорректировать и дополнить рабочий реестр. Перечень объектов экономики и инфраструктуры (около 200), попадающих в зону потенциального затопления, включает в себя линейные сооружения, предприятия социальной сферы и домохозяйства. Расчет экономического ущерба объектам социально-экономической деятельности представлен в рамках рекомендуемой методики оценки вероятностного ущерба от вредного воздействия вод и оценки эффективности осуществления превентивных водохозяйственных мероприятий (2006 г.). Сумма ущерба (по объектам, основным отраслевым группам) скорректирована с применением индекса-дефлятора (на 2022 г. по позиции «строительство» на территории Иркутской области). Потенциальные потери (упущенная выгода) рассмотрены на примере рекреационной деятельности на побережье Байкала в границах Иркутской области. Выявлены возможные значительные потери в рекреационной сфере в результате как прямого ущерба объектам и инфраструктуре, так и упущенной выгоды при утрате привлекательности прибрежных территорий, включая пляжные зоны. Предварительная количественная оценка социально-экономического ущерба прибрежным административным районам Иркутской области в результате колебаний уровня оз. Байкал и Иркутского водохранилища может стать основой разработки программно-стратегических направлений и мероприятий, поиска управленческих решений превентивного характера по минимизации негативных воздействий.
Бор является одним из наиболее ценных компонентов ракетного топлива. Однако высокая температура кипения оксида бора (B2O3) на его поверхности (1 860 °C) затрудняет контакт между активным бором и окислителем в ходе процессов горения и воспламенения. В результате энергия воспламенения бора оказывается выше, а скорость горения - ниже. Для повышения эффективности воспламенения, а также реакционной способности бора его поверхность была модифицирована путем очистки растворителем, наращивания поверхности, а также изготовления его композита с алюминием, имеющим высокую температуру кипения. Композитные частицы, состоящие из бора, очищенного при помощи этанола, и толстых хлопьев алюминия, обозначаемые EB/TF-Al, продемонстрировали наилучшую реакционную способность, на 96.6 % большую в сравнении с композитными частицами, состоящими из чистого бора и толстых хлопьев алюминия (RB/TF-Al). Композитные частицы, состоящие из бора с наращенной поверхностью и толстых хлопьев алюминия (KHB-3/TF-Al), имеют минимальную энергию воспламенения, на 29.1 % ниже в сравнении с чистым бором. Поскольку модификация поверхности бора приводит к улучшению воспламеняемости, а также к увеличению его реакционной способности, ожидается, что такой подход позволит улучшить характеристики ракетного топлива на основе бора.
Актуальность работы обусловлена тем, что электросетевой комплекс РФ оказывает значительное влияние не только на экономику страны, но и на уровень комфорта граждан. Цель исследования: проанализировать проблемные вопросы развития электросетевого хозяйства РФ и предложить возможные пути решения с помощью принципов «бережливого производства». Основу исследования составили работы авторов: К.К. Севостьянова, Т.С. Ильинская, Ю.Л. Александров, Е.В. Скубрий, Ю.Д. Александров и другие. В результате сделан вывод о том, что часть проблем, характерных для электросетевого комплекса РФ, может быть решена посредством создания Единой Электронной Платформы для поставщиков и территориальных сетевых организаций.
"М.Д. Гарипов1, А.Г. Хафизов2, Р.Ф. Зиннатуллин1, А.А. Мелков1, В.А. Шаяхметов1, О.А. Гобызов3"
"1Уфимский университет науки и технологий, Уфа, Россия garry76@mail.ru 2Зауральская ТЭЦ, филиал БГК, Сибай, Россия amir1985@inbox.ru 3Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия oleg.a.g.post@gmail.com"
Ключевые слова: пневматическая система впрыска воды, Shadow Photography, 2D-PIV, дифференциальное и интегральное объемное распределение капель, эквивалентный диаметр капли
Страницы: 1177-1188
В представленной работе исследуется качество распыливания воды системой с пневматическим впрыском, предназначенной для подачи воды во впускную систему поршневого двигателя внутреннего сгорания. Система состоит из двухцилиндрового поршневого компрессора, в рабочих полостях которого происходит сжатие несущей фазы водовоздушной смеси. Поршневой компрессор соединен с распылителем через длинные каналы. Определение размеров капель основывалось на автоматической обработке изображений, полученных методом Shadow Photography. Для определения поля скорости использовался метод 2D-PIV . Результаты экспериментов показали, что предложенная система впрыска позволяет получить высокое качество распыливания при соотношении массовых расходов воздуха и воды, составляющем не менее 0,46. Значение среднего заутеровского диаметра при этом составило не более 31,1 мкм.
Л.Г. Емельянова
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия biosever@yandex.ru
Ключевые слова: численность в пределах ареала, карты структуры ареалов, оптимум и пессимум ареала, кадастрово-справочные карты, экологическая ареалогия
Страницы: 100-107
Структура ареала вида (внутренняя структура ареала, наполнение ареала) - это закономерное изменение численности вида в пределах ареала. Выделяются оптимум ареала - самая благоприятная для вида в экологическом отношении территория, где численность вида максимальная, медиум - средняя и пессимум - территория с низкой численностью вида. Карты структуры ареалов отражают географическое положение территорий разной численности. Знание структуры ареала видов служит основой прогнозирования реакции вида на естественные и антропогенно обусловленные изменения среды их обитания, необходимо также для пространственной оценки ресурсного потенциала хозяйственно значимых видов и для разработки стратегии сохранения редких и вымирающих. Установление пространственных закономерностей изменения численности вида в пределах ареала является определяющим для выявления экологических связей вида, выявления экологических факторов, определяющих высокую численность вида в оптимуме ареала. Типология структур ареалов видов лежит в основе выделения фаунистических комплексов - группы видов, связанных общностью происхождения и развития с определенными зональными условиями. Показана история (опыт) исследования структуры ареалов видов на примере наземных млекопитающих, значение в становлении этого направления картографического метода. Создание карт структуры ареалов возможно, если стандартными методами оценена численность локальных популяций вида в разных частях ареала. Оценены возможности использования различных методов учета численности млекопитающих для составления карт структуры ареалов. Показана роль кадастрово-справочных карт мест учетов численности для географической локализации результатов учетов и затем для территориальной оценки обеспеченности территории количественными данными численности. Приведены карты структуры ареалов видов млекопитающих. Обозначены причины, тормозящие создание карт структуры ареалов видов некоторых систематических групп млекопитающих. Показано научное и прикладное значение исследования структуры ареалов видов, результаты и перспективы использования карт в экологической ареалогии для выявления экологических связей видов.
В.Ю. Баранов
"Институт экологии растений и животных УрО РАН, Екатеринбург, Россия vadimb4@yandex.ru"
Ключевые слова: речной окунь, изменчивость, скелет, геометрическая морфометрия, радиоактивное и химическое загрязнение, Южный Урал
Страницы: 155-169
Методами геометрической морфометрии изучена изменчивость размеров и формы трех костей речного окуня из смежных водоемов верховьев р. Теча (Южный Урал) - хранилищ жидких радиоактивных отходов Теченского каскада, подверженных более 50 лет техногенному загрязнению, и контрольного оз. Иртяш. Установлено, что кости окуня в смежных популяциях различаются по форме и характеризуются сходными темпами роста. Половая изменчивость формы костей оказалась в среднем в 5,4 раза меньше межпопуляционных различий. Показано, что с возрастом рост лобной кости замедляется, предкрышечной кости - не меняется, а клейтрума - увеличивается. В популяции окуня из Теченского каскада установлен половой диморфизм размеров костей у старшевозрастных рыб и выявлено снижение уровня половых различий формы лобной и предкрышечной кости. Полученные данные характеризуют высокую степень фенотипической пластичности речного окуня и адаптивную перестройку его морфогенеза к локальной среде техногенных водохранилищ.
"И.В. Чупров1,2, В.А. Иващенко1,2, Р.И. Мулляджанов1,2, Д.И. Зарипов1,3"
"1Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия i.chuprov@g.nsu.ru 2Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Новосибирск, Россия vladivashchenko@mail.ru 3Институт энергетики и перспективных технологий Казанского научного центра РАН, Казань, Россия zaripov.d.i@gmail.com"
Ключевые слова: прямое численное моделирование, обратное пристенное течение, пассивная примесь, приближение малого числа Маха
Страницы: 126-135
С помощью прямого численного моделирования исследуется влияние нагрева стенок на характеристики обратного пристенного течения, возникающего при турбулентном течении различных теплоносителей в канале с квадратным поперечным сечением. Поле температур рассматривается как в приближении пассивной примеси, так и в приближении малого числа Маха. Получены качественные и количественные результаты, характеризующие вероятность возникновения обратных пристенных течений во всех рассматриваемых случаях при числе Рейнольдса Re = 3150, вычисленном по среднерасходной скорости и полувысоте канала. Установлено, что в рассмотренных случаях нагрев стенок приводит к увеличению вероятности образования обратных пристенных течений в среднем в 2-3 раза
Для миллиметровых и субмиллиметровых телескопов одной из ключевых атмосферных характеристик, определяющих поглощение излучения, является осажденный водяной пар. Точное определение этой характеристики в пределах больших по площади регионов представляет собой одну из главных астроклиматических проблем. Настоящая работа посвящена уточнению оценок содержания осажденного водяного пара для разных пунктов на основе обработки данных реанализа ERA5 и радиозондирования. Апробирован ранее предложенный метод коррекции значений осажденного водяного пара, учитывающий характерный вертикальный масштаб водяного пара и относительный перепад высот узлов сетки. Кроме того впервые получено пространственное распределение оптической толщи атмосферы в ночное время для России и сопредельной территории на длине волны 3 мм, усредненное за декабрь - февраль 2013-2022 гг. Результаты работы являются основой для выбора астроплощадки под строительство нового крупного миллиметрового телескопа в рамках проекта евразийских субмиллиметровых и миллиметровых телескопов.
В.М. Бойко, С.В. Поплавский
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия bvm@itam.nsc.ru
Ключевые слова: аэродинамическое разрушение капель, ударные волны, срывные механизмы массоуноса
Страницы: 136-144
Работа является обобщением экспериментальных исследований разрушения капель воды в потоке за проходящей ударной волной в диапазоне скоростей газового потока 40 ≤ U ≤ 175 м/с. В указанном диапазоне скоростей происходит смена двух механизмов срывного разрушения капли с доминирующим влиянием силы инерции при деформации капли или силы вязкого трения при срыве пограничного слоя. Анализ смены механизмов распада построен на основе обширного наблюдательного материала и количественных данных по динамике капли и задержкам ее разрушения, полученных высокоскоростным методом визуализации с лазерным стробоскопическим источником света. По данным экспериментов и результатам параметрического анализа построена физическая модель процесса и получены критерии смены срывных механизмов разрушения капли.
Представлены результаты определения содержания основных групп биологически активных веществ в цветках, листьях, корневищах ириса щетинистого (Iris setosa), культивируемого в условиях лесостепной зоны Новосибирской области. Определено содержание танинов, пектинов, протопектинов, катехинов, флавоноидов, каротиноидов в период сезонного развития растений. Установлено, что содержание танинов в листьях во всех фенофазах развития растений I. setosa в 6.3-8.5 раз выше, чем в корневищах. В период цветения флавоноидов в листьях в 29.7 раз больше, чем в корневищах, в период отцветания - в 18.1 раза, плодоношения - в 25.1 раз. Установлено одинаковое накопление катехинов (0.23-0.24 мас. %) в подземных и надземных органах в период отцветания растений. Обнаружено, что пектинов в листьях в период плодоношения в 2.4-2.7 раза больше, чем в период цветения и отцветания растений. В корневищах пектинов в 2.2-2.4 раза больше в период отцветания и плодоношения, чем цветения. Содержание каротиноидов в цветках в период цветения в 2 раза выше, чем в корневищах, но в 2.6 раза меньше, чем в листьях. Отмечено, что количественное содержание биологически активных веществ в органах I. setosa определяется особенностями роста и развития в течение сезонного периода.
В работе представлены результаты оценки точности построения карт глубин пространства с использованием активно-импульсной телевизионной измерительной системы по экспериментальным данным. Описаны два многозонных метода построения карт глубин. Представлены результаты оценки абсолютных и среднеквадратичных ошибок измерения дальности для карт глубин, построенных по реальным и усреднённым кадрам, которые получены с использованием описанных многозонных методов в ходе экспериментальных исследований. В качестве измерительных функций, по которым осуществлялось построение карт глубин, были взяты аппроксимирующие функции линейного и полиномиального видов, вычисленные по методу наименьших квадратов.
А.А. Ордин1,2, А.М. Никольский1, М.А. Грищенко1 1Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия ordin@misd.ru 2Федеральный исследовательский центр информационных и вычислительных технологий, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: Шахта, ленточный конвейер, насыпная горная масса, контур поперечного сечения, ролики, кинематические параметры, производительность, сила трения, оптимизация
Страницы: 126-132
Изложена постановка задачи оптимизации контура поперечного сечения насыпной горной массы и кинематических параметров ленточного конвейера. Приведено аналитическое решение по определению оптимального угла наклона боковых роликов и контура поперечного сечения насыпной массы на ленте. Показано влияние угла естественного откоса на изменение оптимального контура поперечного сечения насыпной горной массы на ленте конвейера. Приведены результаты оптимизации скорости движения и ускорения ленты конвейера в пусковой период. Установлено влияние угла наклона боковых роликов на силу трения качения.
С использованием различных аналитических моделей течения Дарси в пористых средах изучены критические режимы течения и режимы течения в каналах при наличии препятствий. Получено аналитическое выражение для поперечной проницаемости каналов при наличии в них пространственно-периодических массивов непроницаемых цилиндров, которое описывает различные асимптотические режимы. Вычислена продольная проницаемость для квадратного массива цилиндров. Исследовано поперечное обтекание шестиугольных и квадратных массивов цилиндров с использованием разложений решения в случае малой концентрации и теории смазки при большой концентрации цилиндров. Рассмотрены трехмерные периодические массивы сферических препятствий. Формулы для силы сопротивления, оказываемого различными массивами препятствий, выводятся путем разложения формулы, справедливой при малых концентрациях препятствий. С помощью разложения формулы, справедливой при малой амплитуде волнистости, изучается течение Стокса через двумерные и трехмерные каналы с двумя волнистыми стенками. При различных значениях параметра волнистости получены компактные формулы для проницаемости в виде фактор-аппроксимаций. Рассмотрены различные степенные законы для течений с большими параметрами волнистости стенок канала, а также существующие разложения в случае малых амплитуд
С.В. Дудов1, Т.С. Кошовский1, А.В. Прядилина2, В.В. Филиппов2 1Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия serg.dudov@gmail.com 2Институт экологического проектирования и изысканий, Москва, Россия aleksandra.v.morozova@yandex.ru
Ключевые слова: природно-территориальные комплексы, структура растительного покрова, картографирование, рельеф, почвы, растительность
Страницы: 133-143
Впервые приведены сведения о ландшафтной структуре Набильской равнины, полученные по результатам комплексного крупномасштабного обследования. На 20 км исследованного профиля выявлены три природно-территориальных комплекса ранга ландшафта, что связано с историей формирования территории в условиях тектонического движения, исторического (трансгрессии) и современного влияния моря. В пределах ландшафтов наблюдается своеобразие почвенно-растительного покрова, а основными факторами ландшафтной дифференциации выступают перераспределение стока, обусловленное мезорельефом, и литологические условия. Ландшафтная структура Набильской равнины включает 31 природно-территориальный комплекс (ПТК) ранга урочищ. На современных морских террасах выражен пространственно-временной ряд ПТК, связанный с развитием территории в условиях воздействия моря, здесь показано семь сложных урочищ. Вследствие механического преобразования и вызванной им активизации дефляционных процессов исходных слабоустойчивых комплексов приморских террас нарушенные ПТК занимают до 30 % общей площади ландшафта. Для приморской равнины приведено 10 урочищ, до 90 % общей площади ландшафта покрывают болота. Пирогенные модификации занимают до 70 % общей площади ландшафта. Наибольшее ландшафтное разнообразие характерно для предгорной пологоувалистой эрозионно-денудационной равнины (14 урочищ). Показана высокая природоохранная ценность доминирующих в ландшафте темнохвойных лесов. Сильноизмененные, слабоустойчивые ПТК (вырубки, нарушенные проездом техники болота) занимают до 1 % площади ландшафта. Приведены фрагменты крупномасштабной ландшафтной карты и профили, отражающие основные закономерности организации ландшафтов, даны сведения о рельефе и почвенно-растительном покрове. В условиях интенсификации техногенной нагрузки на природные комплексы севера о. Сахалин крупномасштабная ландшафтная карта может быть использована для целей мониторинга геосистем, что позволит выявить качественные и количественные изменения их компонентов.
И.Г. Широких1,2,3,4, Н.А. Боков2,3,4, Е.В. Дабах1,2, Л.В. Кондакова1,2, А.А. Широких2,3,4, Т.Я. Ашихмина1,2 1Коми научный центр УрО РАН, Институт биологии, Сыктывкар, Россия irgenal@mail.ru 2Вятский государственный университет, Киров, Россия nikita-bokov@mail.ru 3Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока им. Н.В. Рудницкого aleshirokikh@yandex
Методом высокопроизводительного секвенирования по технологии Illumina исследовано разнообразие прокариот в образцах почв, отобранных с трех пространственно удаленных площадок мониторинга на территории бывшего хвостохранилища жидких отходов химического производства вблизи г. Кирово-Чепецка, Кировская область. Проведена оценка таксономического богатства и филогенетического разнообразия микробных сообществ техногенных почв в сравнении с аллювиальной почвой - природным аналогом той, что была нарушена в результате размещения отходов химического предприятия. Анализ показателей таксономического богатства и разнообразия продемонстрировал более низкие их значения в формирующихся на отходах почвах в сравнении с природной почвой фонового участка. Были определены 26 бактериальных и 2 архейных филума прокариот, составившие более 95 % от числа классифицированных последовательностей. Доминировали филумы Actinobacteria (22-41 %) и Proteobacteria (20-26 %). На уровне высших таксонов в техногенных почвах по сравнению с сообществом природной аллювиальной почвы выявлены тренды изменения представленности филумов: уменьшение доли Verrucomicrobia и увеличение доли Cyanobacteria. Наибольшие различия между сообществами техносолей и фоновой почвы выявлены на уровне порядков, семейств и родов. Для каждого из четырех микробиомов определены общие и уникальные роды. Обнаруженные различия в составе и структуре прокариотного компонента микробных сообществ нарушенных почв связаны с комплексом их физико-химических свойств (гранулометрический состав, рН почвенного раствора, содержание Сорг, состав токсикантов промышленного происхождения, режим влажности и др.) и характером растительного покрова. Полученные результаты представляют интерес для разработки новых подходов в будущих исследованиях связи почвенной микробиоты с изменениями экосистем, вызванными деятельностью человека.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
